ผึ้งแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการเรียนรู้แนวคิดเรื่องคี่และคู่

งานวิจัยใหม่แสดงให้เห็นว่าผึ้ง (Apis mellifera) สามารถมองเห็นความสามารถในการแยกแยะระหว่างองค์ประกอบทางเรขาคณิต 1-10 ปริมาณที่คี่และคู่ และคาดการณ์การจัดหมวดหมู่นี้กับตัวเลข 11 และ 12 แบบใหม่เผยให้เห็นว่าการจัดประเภทดังกล่าวสามารถเข้าถึงได้ง่ายโดยเปรียบเทียบ ระบบ. ผลการวิจัยปรากฏในวารสาร Frontier in Ecology and Evolution

งานพาริตี (เช่น การจัดประเภทคี่และคู่) ถือเป็นแนวคิดเชิงตัวเลขที่เป็นนามธรรมและระดับสูงในมนุษย์

ที่น่าสนใจคือ มนุษย์แสดงให้เห็นถึงความถูกต้อง ความเร็ว ภาษา และความสัมพันธ์เชิงพื้นที่ เมื่อจัดประเภทตัวเลขเป็นเลขคี่หรือคู่

ตัวอย่างเช่น เรามักจะตอบสนองต่อตัวเลขคู่ที่เร็วกว่าด้วยการกระทำด้วยมือขวาของเรา และกับตัวเลขคี่ด้วยการกระทำด้วยมือซ้าย

เรายังเร็วกว่าและแม่นยำกว่าเมื่อจัดหมวดหมู่ตัวเลขให้เท่ากันเมื่อเทียบกับเลขคี่ และการวิจัยพบว่าเด็กๆ มักเชื่อมโยงคำว่า ‘คู่’ กับ ‘ถูกต้อง’ และ ‘คี่’ กับ ‘ซ้าย’

การศึกษาเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่ามนุษย์อาจได้เรียนรู้อคติและ/หรืออคติโดยกำเนิดเกี่ยวกับจำนวนคี่และคู่ ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้จากวิวัฒนาการ การถ่ายทอดทางวัฒนธรรม หรือทั้งสองอย่างรวมกัน

ไม่ชัดเจนว่าทำไมความเท่าเทียมกันจึงมีความสำคัญมากกว่าการใช้ในทางคณิตศาสตร์ ดังนั้นต้นกำเนิดของอคติเหล่านี้จึงยังไม่ชัดเจน

การทำความเข้าใจว่าสัตว์อื่นๆ สามารถจดจำ (หรือเรียนรู้ที่จะจดจำ) ได้หรือไม่และอย่างไร ตัวเลขคี่และคู่สามารถบอกเราเพิ่มเติมเกี่ยวกับประวัติศาสตร์ของเราด้วยความเท่าเทียมกัน

ฝึกผึ้งให้เรียนรู้คี่และคู่

จากการศึกษาพบว่าผึ้งสามารถเรียนรู้ที่จะสั่งซื้อปริมาณ ทำการบวกและลบอย่างง่าย จับคู่สัญลักษณ์กับปริมาณและเชื่อมโยงขนาดและแนวคิดเกี่ยวกับตัวเลข

ในการสอนผึ้งเรื่องความเท่าเทียมกัน เราแยกบุคคลออกเป็นสองกลุ่ม

คนหนึ่งถูกฝึกให้เชื่อมโยงเลขคู่กับน้ำน้ำตาลและเลขคี่กับของเหลวรสขม (ควินิน)

อีกกลุ่มหนึ่งถูกฝึกให้เชื่อมโยงเลขคี่กับน้ำน้ำตาล และเลขคู่กับควินิน

เราฝึกผึ้งแต่ละตัวโดยใช้การเปรียบเทียบตัวเลขคี่กับเลขคู่ (ด้วยการ์ดที่พิมพ์รูปร่าง 1-10) จนกว่าพวกเขาจะเลือกคำตอบที่ถูกต้องด้วยความแม่นยำ 80%

น่าทึ่งที่แต่ละกลุ่มเรียนรู้ในอัตราที่ต่างกัน

ผึ้งได้รับการฝึกฝนให้เชื่อมโยงเลขคี่กับน้ำน้ำตาลเรียนรู้ได้เร็ว ความเอนเอียงในการเรียนรู้ของพวกเขาที่มีต่อจำนวนคี่นั้นตรงกันข้ามกับมนุษย์ ซึ่งจัดประเภทเลขคู่ได้เร็วกว่า

จากนั้นเราทดสอบผึ้งแต่ละตัวกับตัวเลขใหม่ที่ไม่แสดงระหว่างการฝึก น่าประทับใจ พวกเขาจัดประเภทตัวเลขใหม่ของ 11 หรือ 12 องค์ประกอบเป็นเลขคี่หรือแม้กระทั่งด้วยความแม่นยำประมาณ 70%

ผลลัพธ์ของเราแสดงให้เห็นว่าสมองขนาดเล็กของผึ้งสามารถเข้าใจแนวคิดเรื่องคี่และคู่ได้

ดังนั้น สมองของมนุษย์ที่ใหญ่และซับซ้อนประกอบด้วยเซลล์ประสาท 86 พันล้านเซลล์ และสมองแมลงขนาดเล็กที่มีเซลล์ประสาทประมาณ 960,000 เซลล์ สามารถจัดหมวดหมู่ตัวเลขตามความเท่าเทียมกันได้

นี่หมายความว่างานพาริตีมีความซับซ้อนน้อยกว่าที่เราคิดไว้ก่อนหน้านี้หรือไม่ เพื่อหาคำตอบ เราจึงหันไปใช้เทคโนโลยีที่ได้รับแรงบันดาลใจจากชีวภาพ

การสร้างโครงข่ายประสาทเทียมอย่างง่าย

โครงข่ายประสาทเทียมเป็นหนึ่งในอัลกอริธึมการเรียนรู้แรกที่พัฒนาขึ้นสำหรับการเรียนรู้ของเครื่อง

โดยได้รับแรงบันดาลใจจากเซลล์ประสาททางชีววิทยา เครือข่ายเหล่านี้สามารถปรับขนาดได้และสามารถจัดการกับงานการจดจำและการจำแนกที่ซับซ้อนโดยใช้ตรรกะเชิงประพจน์

เราสร้างโครงข่ายประสาทเทียมอย่างง่ายที่มีเซลล์ประสาทเพียงห้าเซลล์เพื่อทำการทดสอบความเท่าเทียมกัน

เราให้สัญญาณเครือข่ายระหว่าง 0 ถึง 40 พัลส์ ซึ่งจัดเป็นคี่หรือคู่

แม้จะมีความเรียบง่าย แต่โครงข่ายประสาทเทียมได้จัดหมวดหมู่ตัวเลขพัลส์อย่างถูกต้องว่าเป็นเลขคี่หรือแม้กระทั่งด้วยความแม่นยำ 100%

นี่แสดงให้เราเห็นว่าโดยหลักการแล้วการจัดหมวดหมู่ความเท่าเทียมกันไม่จำเป็นต้องใช้สมองที่ใหญ่และซับซ้อนเช่นสมองของมนุษย์

อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้หมายความว่าผึ้งและโครงข่ายประสาทธรรมดาจะใช้กลไกเดียวกันในการแก้ปัญหา

ง่ายหรือซับซ้อน?

เรายังไม่รู้ว่าผึ้งสามารถทำงานพาริตี้ได้อย่างไร

คำอธิบายอาจรวมถึงกระบวนการที่เรียบง่ายหรือซับซ้อน

ตัวอย่างเช่น ผึ้งอาจมี:

(i) องค์ประกอบที่จับคู่เพื่อค้นหาองค์ประกอบที่ไม่มีการจับคู่;

(ii) ดำเนินการคำนวณหาร — แม้ว่าก่อนหน้านี้ผึ้งจะไม่ได้แสดงการแบ่ง;

(iii) นับแต่ละองค์ประกอบแล้วนำกฎการจัดหมวดหมู่คี่/คู่ไปใช้กับปริมาณทั้งหมด

โดยการสอนสัตว์สายพันธุ์อื่นๆ ให้แยกแยะระหว่างจำนวนคี่และเลขคู่ และดำเนินการคณิตศาสตร์นามธรรมอื่นๆ เราสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีที่คณิตศาสตร์และความคิดเชิงนามธรรมเกิดขึ้นในมนุษย์

การค้นพบคณิตศาสตร์เป็นผลสืบเนื่องที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของความฉลาดหรือไม่? หรือคณิตศาสตร์เชื่อมโยงกับสมองของมนุษย์หรือไม่? ความแตกต่างระหว่างมนุษย์และสัตว์อื่น ๆ น้อยกว่าที่เราคิดไว้ก่อนหน้านี้หรือไม่? บางทีเราอาจรวบรวมความเข้าใจอันชาญฉลาดเหล่านี้ได้ หากเพียงแต่เราฟังอย่างถูกต้อง

ผึ้งสามารถเรียนรู้ความแตกต่างระหว่างเลขคี่และเลขคู่ได้เช่นเดียวกับเรา

“สอง สี่ หก แปด ลุยเลย อย่ารอช้า”

ในฐานะเด็ก เราเรียนรู้ว่าตัวเลขอาจเป็นคู่หรือคี่ก็ได้ และมีหลายวิธีในการจัดประเภทตัวเลขเป็นคู่หรือคี่

เราอาจจำกฎที่ว่าตัวเลขที่ลงท้ายด้วย 1, 3, 5, 7 หรือ 9 เป็นเลขคี่ในขณะที่ตัวเลขที่ลงท้ายด้วย 0, 2, 4, 6 หรือ 8 จะเป็นเลขคู่ หรือเราอาจหารตัวเลขด้วย 2 โดยที่ผลลัพธ์ของจำนวนเต็มใดๆ หมายความว่าจำนวนนั้นเป็นเลขคู่ มิฉะนั้น จะต้องเป็นเลขคี่

ในทำนองเดียวกัน เมื่อจัดการกับวัตถุในโลกแห่งความเป็นจริง เราสามารถใช้การจับคู่ หากเรามีองค์ประกอบที่ไม่ได้จับคู่เหลืออยู่ แสดงว่าจำนวนของวัตถุเป็นเลขคี่

จนถึงขณะนี้การจัดประเภทที่คี่และคู่หรือที่เรียกว่าการจำแนกความเท่าเทียมกันไม่เคยมีการแสดงในสัตว์ที่ไม่ใช่มนุษย์ ในการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Frontier in Ecology and Evolution เมื่อวันศุกร์ เราแสดงให้เห็นว่าผึ้งสามารถเรียนรู้ที่จะทำเช่นนี้ได้

สามารถอัพเดตข่าวสารเรื่องราวต่างๆได้ที่ inokk.com